background image

TEMAT :  BADANIE UKŁADÓW REGULACJI ORAZ POMIARY NATĘŻENIA PRĄDU. 
 
1. 

Cel ćwiczenia

  

poznanie zasad regulacji napięcia i natężenia prądu w obwodzie elektrycznym, 

realizacja prostych układów regulacji napięcia i natężenia prądu, 

wyrobienie umiejętności posługiwania się amperomierzami i woltomierzami. 

 
 

2. Wprowadzenie 
 

W praktyce laboratoryjnej zachodzi potrzeba nastawiania określonej wartości 

natężenia prądu płynącego w obwodzie elektrycznym oraz pomiaru wartości natężenia tego 
prądu. Do jego pomiaru służy amperomierz, który włączamy szeregowo z innymi 
elementami obwodu. 

Wartość natężenia prądu płynącego w obwodzie z jednym źródłem napięcia zależy 

od wartości siły elektromotorycznej źródła „E” i sumy rezystancji przez które przepływa ten 
prąd (rys. 1) 

 
 
 
 
 

 
 
 

  

 
 
 
 
Rys. 1 
 

I=E/(R1+R2+R3) 

 
Z powyższego wynika, że zmianę wartości natężenia prądu w obwodzie można 

uzyskać np. przez zmianę rezystancji obwodu. Do tego celu można użyć rezystora 
suwakowego (rys. 2). 

 
 
 

 

 

   

 

 
 

 
 
 
 
 
 
Rys. 2 
 
Przy określonej sile elektromotorycznej „E” w obwodzie popłynie prąd o natężeniu: 
 
 

I=E/(R1+R2+Rs) 

 
 
 

 

R2 

R1 

R3 

R2 

R1 

Rs 

background image

Ponieważ rezystancja rezystora suwakowego może się zmieniać od zera (0 

) do 

wartości Rs (

) to również natężenie prądu będzie się zmieniało: 

 

od 

I

max

=E/(R1+R2)

 do 

I

min

=E/(R1+R2+Rs)

 

 
3. 

Zadania pomiarowe

 

 
Nastawianie i pomiar natężenia prądu. 
 

 

połączyć układ pomiarowy wg rys.3. 

 

wykonać pomiary natężenia prądu I amperomierzem A ( pomiar bezpośredni ) oraz 
metodą pośrednią ( za pomocą woltomierza V i rezystora R

W

 

) dla kilku położeń suwaka 

rezystora R ( również dla położeń skrajnych ). 

 

wyniki pomiarów zapisać w tabeli. 

 

 

                                                       

 

 
 
 
  
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
Rys.3. Schemat układu pomiarowego do nastawiania i pomiaru natężenia prądu.             
 
 
Tabela pomiarowa:  
 

L.p. 

I

 

max 

C

 

I

U

Rw 

R

--- 

mA 

dz 

mA/dz 

dz 

mA 

 

mA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oznaczenia 

 
I

n

       -       zakres pomiarowy amperomierza analogowego                                             [mA] 

max     

-       

maksymalne wychylenie wskazówki miernika                                                 [dz]  

C

I

      -       

stała podziałki amperomierza                                                                          [A/dz]  

       -       aktualne wy

chylenie wskazówki miernika                                                        [dz]  

I

a

       -       

wartość natężenia prądu zmierzona amperomierzem analogowym                            

                 

( równa C

I

 

  )                                                                                                  [mA]  

           

+

 

zasilacz 

DC  

   _--- 

Vc 

R

  R

odb 

background image

U

Rw

    -       

pomiar napięcia na rezystorze R

W

                                                                   [V]   

R

W

    -       rezystancja rezystora wzorcowego R

W

                                                             [

]  

I        -       

wartość natężenia prądu zmierzona metodą pośrednią  ( równa  U

Rw

 / R

W

 )   [mA] 

 
 
4. 

Opracowanie wyników

 

na podstawie otrzymanych wyników pomiarów określić zakres regulacji ( I

min

 i I

max

 )  

na

tężenia prądu w układzie pomiarowym dla zastosowanych urządzeń i 

mierników. 

wyjaśnić różnice w wartościach prądu zmierzonego metodą bezpośredni 
( amperomierzem ) oraz pośrednią. 

określić, które pomiary ( prądu czy napięcia ) są dokładniejsze  (w tym celu należy 
dla każdego pomiaru prądu i napięcia obliczyć wartość błędu względnego 
pomiaru). 

 
5. 

Pytania kontrolne do ćwiczenia:

 

 

zdefiniuj prąd elektryczny jako zjawisko fizyczne 

 

podaj jednostkę natężenia prądu 

 

wyjaśnij w jaki sposób można zmieniać wartość natężenia prądu w obwodzie włączając w 
obwód rezystor o zmiennej rezystancji 

 

znając wartość napięcia zasilającego obwód oraz wartości rezystancji rezystorów 
włączonych w obwód, wyznacz zakres regulacji natężenia prądu w tym obwodzie 

 

narysuj przykładowy układ regulacji natężenia prądu z zastosowaniem rezystora 
suwakowego 

 

podaj wzory na wartość błędu bezwzględnego i względnego pomiaru występującego przy 
zastosowaniu przyrządów analogowych 

 

podaj wzory na wartość błędu bezwzględnego i względnego pomiaru występującego przy 
zastosowaniu przyrządów cyfrowych  

 

Jak rozumiesz pojęcie zakres regulacji natężenia prądu w układzie pomiarowym? 

 

Narysuj (opisz rolę poszczególnych elementów) układ regulacji natężenia prądu w 
obwodzie DC. 

 

Omów znaczenie poszczególnych wielkości występujących w tabeli pomiarowej. 

 

Jak rozumiesz znaczenie błędów występujących w czasie pomiarów?